一种平层滤纸及其制备方法技术

本发明专利技术涉及滤纸技术领域，公开了一种平层滤纸及其制备方法。该平层滤纸包括上过滤层、下过滤层和设于所述上过滤层上表面以及下过滤层下表面的复合涂层；复合浆料包括以下物质：二氧化钛气凝胶粒子，酚氧树脂、二甲基酰胺、水；上过滤层的原料包括以下物质：丝光化纤维，剑麻纤维，牛角瓜纤维，湿强剂、乙二醇二缩水甘油醚，分散剂、湿强剂和水；下过滤层的原料包括以下物质：阔叶木纤维，二氧化钛气凝胶粒子，β‑环糊精，羧甲基纤维素，乙二醇二缩水甘油醚和水。本发明专利技术的平层滤纸的过滤层上设有透气性高、耐水性好的复合涂层，在保证纸张透气度和过滤效率的前提下，提高了滤纸的耐水性、耐候性、干抗张强度以及湿抗张强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及滤纸制备
，尤其涉及一种平层滤纸及其制备方法。
技术介绍
滤纸为一种有效的过滤介质，已被广泛应用于磁铁矿业等各个领域，其市场需求将会不断增长。磁铁矿业采用絮凝工艺提取磁铁时所用的滤纸质量要求高。欧美及日本等国家特种纸生产水平一直处于世界领先地位。2O世纪60年代末至70年代，开发出一系列高附加值的特种纸。现今，美国、日本的滤纸技术较为完善，但是滤纸价格贵，而我国对于应用于磁铁矿过滤的滤纸的研制起步较晚，技术仍需改进。公司调查发现，国内市场上的滤纸，使用时易存在过滤效率低、吸水性差、寿命短、湿强度低、纵横拉力相差过大等缺点，本申请人在先申请的申请号为CN201220523227.0的中国专利公开了一种空气滤清器中应用的热固性空气滤纸；该热固性空气滤纸包括纸制的过滤层，过滤层的表面还均匀涂布着一层树脂层，树脂层为热固性酚醛树脂层。该滤纸通过在过滤层的上下两面都设有树脂层，在一定程度上提高了空气滤纸的固化性，耐水性和耐候性，在空气湿度升高时，纸张的吸湿变形性小，而且使用寿命长。但是也存在缺陷：由于在空气滤纸的两面设有树脂层，且树脂层的涂覆量较大，导致厚度较厚，严重影响了空气滤纸的透气度和过滤效率。并且，上述只适用于空气过滤，并不能适用于磁铁矿的过滤。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种平层滤纸及其制备方法。本专利技术的平层滤纸的过滤层上设有透气性高、耐水性好的复合涂层，在保证纸张透气度和过滤效率的前提下，提高了滤纸的耐水性、耐候性、干抗张强度以及湿抗张强度。本专利技术的具体技术方案为：一种平层滤纸，包括上过滤层、下过滤层和设于所述上过滤层上表面以及下过滤层下表面的复合涂层；所述复合涂层由复合浆料固化而成，所述复合浆料包括以下质量份的物质：40-60份二氧化钛气凝胶粒子，10-30份酚氧树脂、15-25份二甲基酰胺、5-15份水；所述上过滤层的原料包括以下质量份的物质：丝光化纤维20-40份，剑麻纤维10-20份，牛角瓜纤维10-20份，湿强剂1-3份，乙二醇二缩水甘油醚0.5-1.5份，分散剂0.2-0.4份和所需量的水；所述下过滤层的原料包括以下质量份的物质：阔叶木纤维50-70份，湿强剂1-3份，二氧化钛气凝胶粒子1-3份，β-环糊精1-3份，羧甲基纤维素0.5-1.5份，乙二醇二缩水甘油醚0.5-1.5份和所需量的水。本专利技术与传统的滤纸的不同之处在于：传统的滤纸为了改善滤纸的耐水性、干抗张强度以及湿抗张强度，在滤纸的两面均设有树脂层，双面树脂层虽然能够大幅提高滤纸的耐水性、干抗张强度以及湿抗张强度，延长使用寿命，但是其严重影响了滤纸的透气度，会降低过滤效率。而本专利技术的复合涂层以二氧化钛气凝胶粒子和酚氧树脂作为主要成分，二氧化钛气凝胶粒子自身比表面积大，具有复杂的三维网络交联结构，与传统的树脂固化层相比，透气度和过滤效率更高。酚氧树脂一方面作为粘结剂存在，提高复合浆料与过滤层的结合度，另一方面，酚氧树脂能够提高复合涂层的耐水性、耐收缩性、耐酸碱性和耐破度。在上过滤层中，采用丝光化纤维、剑麻纤维和牛角瓜纤维作为主要原料，丝光化纤维表面光滑，缩水率低，尺寸稳定性好，且表面活性高，化学反应能力强，容易与其他纤维复发生交联，而且吸附能力强，增加容尘量；剑麻纤维质地较硬，长宽比大，弹性模量大，耐摩擦，耐潮湿，强度高，具有出色的透气度和吸附能力，能够提高容尘量，且纤维交织能力强；牛角瓜纤维机械强度高，耐水性以及热稳定性好。上述三种纤维在经过打浆、磨浆以及抄造成型后，将纤维长度控制在一定长度内，使得互相交联后的纤维层的孔径较大，孔隙率大，因此具有较好的粉尘吸收能力，提高容尘量。此外，乙二醇二缩水甘油醚的分子链两端具有活性基团，其两端能够分别与将纤维进行“粘结”，起到了桥梁的作用，从而进一步增加纤维之间的交联强度，提高了纤维层的耐破度以及耐水性。下过滤层采用阔叶木纤维作为纤维层主要原料，并且配合有二氧化钛气凝胶粒子，β-环糊精，羧甲基纤维素和乙二醇二缩水甘油醚。其中，阔叶木纤维较宽，打浆、磨浆后控制其纤维长度，使得成型后的纤维层孔径较小，能够对一些透过上过滤层的细小颗粒杂质进行过滤。二氧化钛气凝胶粒子自身比表面积大，具有密集的细小孔隙，能够提高过滤精度的同时，不影响纤维层的透气度，而且二氧化钛气凝胶粒子的加入能够提高纤维层的机械强度；而β-环糊精内部也具有空腔，也具有较好的吸附性能；提高过滤精度，羧甲基纤维素在此不仅作为分散剂，而且还能与β-环糊精、乙二醇二缩水甘油醚一起，提高纤维层的交联强度。提升耐破度和耐水性。本专利技术的滤纸在工作时，被过滤流体介质从粗且松孔隙的上过滤层流入，从细密孔隙的下过滤层流出，杂质主要被拦截在上过滤层的大孔隙中，由于上过滤层孔隙空间大，具有巨大容尘能力，从而大大延长过滤件使用寿命，并且过滤阻力低，而下过滤层紧密而细小孔隙对上过滤层过滤后流体介质中较少和微小杂质微粒进一步拦截。有效保证了过滤精度，充分发挥了各个纤维层的综合性能。作为优选，所述复合浆料包括以下质量份的物质：50份二氧化钛气凝胶粒子，20份酚氧树脂、20份二甲基酰胺、10份水；所述上过滤层的原料包括以下质量份的物质：丝光化纤维30份，剑麻纤维15份，牛角瓜纤维15份，湿强剂2份，乙二醇二缩水甘油醚1份，分散剂0.3份和所需量的水；所述下过滤层的原料包括以下质量份的物质：阔叶木纤维60份，湿强剂2份，二氧化钛气凝胶粒子2份，β-环糊精2份，羧甲基纤维素1份，乙二醇二缩水甘油醚1份和所需量的水。作为优选，所述酚氧树脂的分子量在100000-150000之间。该分子量区间的酚氧树脂对于本专利技术中过滤层、气凝胶粒子的粘结性腔，且耐水性、耐收缩性好。作为优选，所述平层滤纸的厚度为0.14-0.16mm，所述上过滤层的厚度为0.05-0.07mm，所述下过滤层的厚度为0.08-0.10mm。作为优选，所述平层滤纸的定量为58-62g/m2，复合涂层占平层滤纸总质量的4-8％。作为优选，所述湿强剂为PPE。本专利技术选用PPE作为湿强剂，能够使滤纸具有一定的伸缩性，并能增强纸张的干湿强度和耐压性。作为优选，所述分散剂为焦磷酸钠或六偏磷酸钠。一种上述的一种平层滤纸的制备方法，按以下步骤进行：a.上过滤层坯纸的制备：对丝光化纤维、剑麻纤维、牛角瓜纤维混合后进行打浆，浆料浓度为3.5-4.5wt％，打浆至浆料叩解度为12-14°SR后，再进行磨浆，直至叩解度为18.5-19.5°SR，制得浆料a；将乙二醇二缩水甘油醚加入到所述浆料a中，搅拌均匀后制得浆料b；将分散剂、湿强剂加入到所述浆料b中，分散均匀后加水调节浆料浓度至2.5-3.0wt％，制得浆料c；对浆料c进行上网抄造成型后，制得上过滤层坯纸。b.下过滤层坯纸的制备：对阔叶木纤维进行打浆，浆料浓度为3.0-3.5wt％，打浆至浆料叩解度为16-18°SR后，再进行磨浆，直至叩解度为26-30°SR，制得浆料A；将乙二醇二缩水甘油醚加入到所述浆料A中，搅拌均匀后制得浆料B；将二氧化钛气凝胶粒子、β-环糊精、湿强剂和羧甲基纤维素加入到所述浆料B中，分散均匀后加水调节浆料浓度至1.5-2.0wt％，制得浆料C，对浆料C进行上网抄造成型后，制得下过滤层坯纸。c.上、下过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平层滤纸，其特征在于：包括上过滤层（1）、下过滤层（2）和设于所述上过滤层上表面以及下过滤层下表面的复合涂层（3）；所述复合涂层由复合浆料固化而成，所述复合浆料包括以下质量份的物质：40‑60份二氧化钛气凝胶粒子，10‑30份酚氧树脂、15‑25份二甲基酰胺、5‑15份水；所述上过滤层的原料包括以下质量份的物质：丝光化纤维20‑40份，剑麻纤维10‑20份，牛角瓜纤维10‑20份，湿强剂1‑3份，乙二醇二缩水甘油醚0.5‑1.5份，分散剂0.2‑0.4份和所需量的水；所述下过滤层的原料包括以下质量份的物质：阔叶木纤维50‑70份，湿强剂1‑3份，二氧化钛气凝胶粒子1‑3份，β‑环糊精1‑3份，羧甲基纤维素0.5‑1.5份，乙二醇二缩水甘油醚0.5‑1.5份和所需量的水。

【技术特征摘要】
1.一种平层滤纸，其特征在于：包括上过滤层（1）、下过滤层（2）和设于所述上过滤层上表面以及下过滤层下表面的复合涂层（3）；所述复合涂层由复合浆料固化而成，所述复合浆料包括以下质量份的物质：40-60份二氧化钛气凝胶粒子，10-30份酚氧树脂、15-25份二甲基酰胺、5-15份水；所述上过滤层的原料包括以下质量份的物质：丝光化纤维20-40份，剑麻纤维10-20份，牛角瓜纤维10-20份，湿强剂1-3份，乙二醇二缩水甘油醚0.5-1.5份，分散剂0.2-0.4份和所需量的水；所述下过滤层的原料包括以下质量份的物质：阔叶木纤维50-70份，湿强剂1-3份，二氧化钛气凝胶粒子1-3份，β-环糊精1-3份，羧甲基纤维素0.5-1.5份，乙二醇二缩水甘油醚0.5-1.5份和所需量的水。2.如权利要求1所述的一种平层滤纸，其特征在于，所述复合浆料包括以下质量份的物质：50份二氧化钛气凝胶粒子，20份酚氧树脂、20份二甲基酰胺、10份水；所述上过滤层的原料包括以下质量份的物质：丝光化纤维30份，剑麻纤维15份，牛角瓜纤维15份，湿强剂2份，乙二醇二缩水甘油醚1份，分散剂0.3份和所需量的水；所述下过滤层的原料包括以下质量份的物质：阔叶木纤维60份，湿强剂2份，二氧化钛气凝胶粒子2份，β-环糊精2份，羧甲基纤维素1份，乙二醇二缩水甘油醚1份和所需量的水。3.如权利要求1所述的一种平层滤纸，其特征在于，所述酚氧树脂的分子量在100000-150000之间。4.如权利要求1所述的一种平层滤纸，其特征在于，所述平层滤纸的厚度为0.14-0.16mm，所述上过滤层的厚度为0.05-0.07mm，所述下过滤层的厚度为0.08-0.10mm。5.如权利要求4所述的一种平层滤纸，其特征在于，所述平层滤纸的定量为58-62g/m2，复合涂层占平层滤纸总质量的4-8%。6.如权利要求1所述的一种平层滤纸，其特征在于，所述湿强剂为PPE。7.如权利要求1所述的一种平层滤纸，其特征在于，所述分散剂为焦磷酸钠或六偏磷酸钠。8.一种如权利要求1-7之一所述的一种平层滤纸的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴安波，
申请(专利权)人：杭州特种纸业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33